Термодинамика, молекулярная физика

Термодинамика, молекулярная физика
Температура:
– абсолютная
Т, К
– практическая t, 0C
T, К = t,0С + 273,15
с точки зрения МКТ – температура средней кинетической энергии
поступательного движения молекулы T 
2 W0
3K
dFn
dS
Давление:
p
Объем:
V, м3
Число молекул : N
Число молекул в единице объема (концентрация молекул):
dN
,
dV
n
1
м3
Плотность (масса единицы объема):
ρ
кг
м3
dm
,
dV
Удельный объем (объем единицы массы):
dV
v=
,
dm
Число молей:
м3
кг

Масса одного моля вещества (молярная масса):
, M,
Число молекул в одном моле вещества (число Авогадро):
NА = 6,021023 моль–1
Масса одной молекулы:
m0 
М
NA
Универсальная газовая постоянная:
R = 8,31
Дж
моль  К
кг
моль
k
Постоянная Больцмана:
R
Дж
 1,38  1023
NA
К
Число степеней свободы: i – число независимых переменных, которым
полностью определяется состояние системы
Функция распределения молекул газа по скоростям:
3
 m 
f  v  4π  0  e
 2πkT 
2
m v2
 0
2kT
v
2

Средняя скорость молекулы:
 v f  vd v =
<V>=
0
8k T
,
πm0

Средняя квадратичная скорость: vкв 
2
v
  v2 f  v d v =
0
vm 
Наивероятнейшая скорость молекулы:
2kT
m0
Средняя кинетическая энергия одной молекулы:
<  >, <W0>
Средняя длина свободного пробега молекулы:
<l>
Эффективное сечение молекулы: σ  πd ,
молекулы
2
Закон Фика: N   D
3kT
m0
где d – эффективный диаметр
dn
, где N – диффузионный поток – число частиц
dx
вещества, проходящее в единицу времени через перпендикулярную ось х
поверхности единичной площади, D – коэффициент диффузии.
Закон Фурье: qx   λ
проходящего
в
dT
, где qx – тепловой поток – количество тепла,
dx
единицу
перпендикулярную оси х,
Вт
.
мК
времени
через
единичную
площадку,
Вт
;  – коэффициент теплопроводности среды,
2
м
Закон вязкого трения Ньютона: τ   η
dv
, где  – сила, действующая на
dx
единицу площади поверхности, разделяющей два соседних слоя газа или
жидкости;
Нс
.
м2
Н
;  – коэффициент динамической вязкости газа или жидкости,
м2
η м2
ν ,
ρ с
Коэффициент кинематической вязкости:
Количество теплоты:
Q , Дж
Удельная теплоемкость:
с
Q
Теплоемкость тела:
с
Теплоемкость моля:
сμ  ν
dT
δQ
,
mdT
 cm,
Дж
кг  К
Дж
К
δQ
 cμ,
dT
Дж
Моль  К
Работа в термодинамике: A, L, Дж; A 
V2
 pdV
V1
Внутренняя энергия:
для идеального газа:
U , Дж
U
i
i
νRT  pV
2
2
Показатель адиабаты:
γ
Показатель политропы:
n
сp
сV
с  сp
с  сV
Первое начало термодинамики
– в дифференциальной форме: δQ  dU  δA
– в интегральной форме: Q  U  A
2
Изменение энтропии:
δQ
,
T
1
S  
Дж
К
Термический
η
коэффициент
полезного
Aц
Q  Qотв Qподв  Qотв
 подв

Qподв
Qподв
Qподв
действия
цикла: